(57)【要約】【課題】導電性ボールを吸着保持させる吸着孔を精度よく形成することができるほか、その平面度も安定化させることができる導電性ボール搭載用治具の提供。【解決手段】導電性ボールＢと直面する側を外表面１２ａ側に位置させた硬質素材からなる水平板部１２にその面方向とは直交する方向を孔方向として穿設された多数の通気孔１３を具備させて該通気孔１３を介しての吸・排気を自在に形成された治具本体１１と、通気孔１３と各別に対面合致して連通する多数の吸着孔２３を有して治具本体１１の外表面１２ａ側に設けられたクッション性のある緩衝層２２とで構成され、導電性ボールＢの吸着とその開放とは、緩衝層２２における吸着孔２３を介しての吸・排気により自在とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ボールと直面する側を外表面側に位置させた硬質素材からなる水平板部にその面方向とは直交する方向を孔方向として穿設された多数の通気孔を具備させて該通気孔を介しての吸・排気を自在に形成された治具本体と、前記通気孔と各別に対面合致して連通する多数の吸着孔を有して治具本体の前記外表面側に設けられたクッション性のある緩衝層とで構成され、
前記導電性ボールの吸着とその開放とは、前記緩衝層における前記吸着孔を介しての吸・排気により自在としたことを特徴とする導電性ボール搭載用治具。
【請求項２】
前記緩衝層は、前記通気孔のそれぞれの孔縁回りに各別に設けた請求項１に記載の導電性ボール搭載用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ボール搭載用治具に係り、さらに詳しくは、吸着保持させた半田ボールなどの多数の導電性ボールを配線基板などの被搭載対象物に所定のパターンで形成されている搭載位置へと運んだ上で、その吸着状態を解消させて該搭載位置に搭載させる際に好適に用いることができる導電性ボール搭載用治具に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
通常、配線基板が備える電極に対する半導体チップの電気的な接続には、パッケージの小型化などが実現できることから、半田ボールなどの導電性ボールを用いたボールバンプ形成手法が一般に用いられている。
【０００３】
上記ボールバンプ形成手法は、導電性ボールを配線基板における搭載位置である電極上に搭載させた後、該配線基板を加熱炉内で加熱して導電性ボールを溶融固化させて電極上にボールバンプを形成するようにしたものである。
【０００４】
この場合、導電性ボールを配線基板の電極上に搭載させるためには、特許文献１に記載されている従来例のように、吸着孔を介しての空気引きを自在に形成された治具本体を備える導電性ボール搭載用治具を用いるのが一般的である。
【０００５】
図３は、特許文献１における治具本体を模式的に示す説明図であり、この例における治具本体１は、導電性ボールＢと直面する側を外表面２ａ側に位置させた水平板部２にその面方向とは直交する方向を孔方向として穿設された多数の吸着孔３を有して該吸着孔３を介しての空気引きを自在に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１３３６７１号公報
【０００７】
この場合、多数の吸着孔３を有する水平板部２は、導電性ボールＢの弾性係数よりも小さい弾性係数を有する部材を用いて形成されている。このため、水平板部２に吸着させた導電性ボールＢは、例えばその下面を部分的に圧潰させて平坦部を形成する際においても、水平板部２側の弾性係数が導電性ボールＢのそれよりも小さいので導電性ボールＢの上面側には大きな変形や傷などを発生させなくすることができるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の開示技術による場合には、水平板部２が比較的柔らかい素材により形成されているため、該水平板部２に対する精度の高い吸着孔３の穿設加工が難しくなるという不都合があった。
【０００９】
また、各吸着孔３から空気引きして導電性ボールＢを吸着させた際には、治具本体１内が負圧となることから比較的柔らかい素材からなる水平板部２側に凹みが生じてその平面度が簡単に変化してしまう結果、導電性ボールＢの搭載作業の精度を低下させてしまうという不具合もあった。
【００１０】
本発明は、従来技術にみられた上記課題に鑑み、導電性ボールを吸着保持させる吸着孔を精度よく形成することができるほか、その平面度も安定化させることができる導電性ボール搭載用治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、導電性ボールと直面する側を外表面側に位置させた硬質素材からなる水平板部にその面方向とは直交する方向を孔方向として穿設された多数の通気孔を具備させて該通気孔を介しての吸・排気を自在に形成された治具本体と、前記通気孔と各別に対面合致して連通する多数の吸着孔を有して治具本体の前記外表面側に設けられたクッション性のある緩衝層とで構成され、前記導電性ボールの吸着とその開放とは、前記緩衝層における前記吸着孔を介しての吸・排気により自在としたことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
この場合、クッション性のある前記緩衝層は、前記通気孔のそれぞれの孔縁回りに各別に設けておくのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、導電性ボールの吸着は、クッション性のある緩衝層に設けられて通気口と連通している吸着孔を介して行われるので、該吸着孔における孔縁部を変形させながら当接させることで、その当接部位に変形を生じさせたり、傷を付けたりすることなく確実に導電性ボールを吸着保持させることができる。
【００１４】
また、緩衝層は、治具本体の水平板部における外表面側に設けられているので、被搭載対象物側に仮に反りがあっても緩衝層によりこれを円滑に吸収して精度よく導電性ボールを被搭載対象物の搭載位置に搭載することができる。
【００１５】
さらに、緩衝層側の平面度は、治具本体において硬質な素材で形成されている水平板部の平面度に依存させることができるので、緩衝層に安定した平面性を保持させることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、通気孔の孔縁回りに各別に緩衝層が形成されているので、被搭載対象物の例えば比較的狭い中心面領域が複数の導電性ボールの搭載位置となっているような場合であっても、水平板部の外表面の広い面領域を１つの緩衝層で覆っている場合に比べ、被搭載対象物側の反りが緩衝層側に当たってしまうことがあっても、上記搭載位置との関係ではこの反りを吸収して緩衝層側を確実に搭載位置に直面させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一例につき導電性ボールとの関係を非吸着時と吸着時とに分けて模式的に示す要部端面図。
【図２】本発明による導電性ボールの吸着状態を配線基板との関係で斜め下方から見上げた状態で示す要部斜視図。
【図３】従来例につき導電性ボールとの関係を非吸着時と吸着時とに分けて模式的に示す要部端面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る導電性ボール搭載用治具は、半田ボールなどからなる微小な導電性ボールＢを被搭載対象物３１である例えば図２に示す配線基板３２における搭載位置である図示しない電極上に搭載させるための可動搭載ヘッドに組み込まれて用いられる。なお、本発明の被搭載対象物３１には、配線基板３２のほか、半導体ウエハ、半導体チップ等の電子部品も含まれる。
【００１９】
すなわち、図１によれば、導電性ボール搭載用治具を構成している治具本体１１は、導電性ボールＢと直面する側に通気孔１３を有する水平板部１２を備えるとともに、図示しない通気路と連通させた通気孔１３を介してのみ吸・排気が可能となった密閉構造が付与されて形成されている。
【００２０】
この場合、治具本体１１は、空気引き時における保形性を確保するためにその全体を硬質な素材で形成するのが望ましく、特に、通気孔１３を有する水平板部１２側は、精度の高い平面度を維持させる観点から金属材などのようなより硬質な素材を用いて形成されている。
【００２１】
しかも、水平板部１２には、被搭載対象物３１である例えば配線基板３２において導電性ボールＢが搭載される電極の配置位置との関係で定まる適宜の配置パターンのもとで、その面方向とは直交する方向を孔方向とし、かつ、導電性ボールＢ外径よりも小径な多数の通気孔１３が穿設されている。
【００２２】
他方、クッション性のある緩衝層２２は、水平板部１２よりも軟質な素材である例えばフッ素系樹脂液によりフッ素系コーティング層として塗布したり、例えばポリイミドなどの適宜の素材からなる樹脂シート材を貼着するなどして治具本体１１における水平板部１２の外表面１２ａ側に形成される。
【００２３】
この場合、緩衝層２２は、治具本体１１における水平板部１２の外表面１２ａの全面に形成してもよいが、被搭載対象物３１側の反りによく追随させてこれを確実に吸収する観点からは、水平板部１２の通気孔１３を各別に塞いだ状態のもとで、それぞれの孔縁１４回りに導電性ボールＢの外径よりも小径で、通気孔１３の口径よりは大径な島状となった状態で各別に設けておくのが好ましい。
【００２４】
このようにして水平板部１２の外表面１２ａ側に緩衝層２２を形成した後は、水平板部１２内表面１２ｂ側から各通気孔１３の孔縁１４に向けてレーザー光を照射したり、エッチングしたり切削加工を施すなどして通気孔１３を塞いでいる緩衝層２２を部分的に除去することで、吸着孔２３を形成することができる。
【００２５】
かくして、緩衝層２２は、水平板部１２における多数の通気孔１３と各別に対面合致して連通する多数の吸着孔２３を有して治具本体１１における水平板部１２の外表面１２ａ側に形成されることになる。
【００２６】
次に、上記構成からなる本発明の作用効果を図示例に基づいて説明すれば、通気孔１３を介してのみ吸・排気が可能となった密閉構造が付与されて形成されている治具本体１１は、吸気動作を開始させることで、水平板部１２の通気口１３と、該通気孔１３と連通する緩衝層２２の吸着孔２３とを介しての空気引きが開始される。
【００２７】
このため、図１の左側に示す状態にあった各導電性ボールＢは、図１の右側に示すように緩衝層２２の各吸着孔２３側に各別に吸着保持されるに至る。
【００２８】
このとき、クッション性のある緩衝層２２は、水平板部１２の外表面１２ａ側にフッ素系コーティング層や樹脂シート材により形成されているので、図１の右側に示されているように吸着孔２３における孔縁部２４を変形させながらそのシール効果を高めた状態のもとで、それぞれの導電性ボールＢを各吸着孔２３に確実に吸着保持させることができる。
【００２９】
しかも、緩衝層２２は、その平面度をより硬質な素材からなる水平板部１２の平面度に依存させることができるので、導電性ボールＢを吸着孔２３に吸着保持させた際における平面度も安定したものとすることができる。
【００３０】
このため、本発明によれば、導電性ボールＢの吸着は、クッション性のある緩衝層２２に設けられて水平板部１２の通気口１３と連通している吸着孔２３を介して行わせることができるので、該吸着孔２３における孔縁部２４を図１の右側に示されているように変形させながら当接させることで、導電性ボールＢの当接部位に変形を生じさせたり、傷を付けたりすることなく確実に吸着保持させることができる。つまり、導電性ボールＢは、これを吸着保持させた状態のもとでその下面側を圧潰して平坦部を形成する際においても、吸着孔２３との当接部位に変形を生じさせたり、傷を付けたりすることをなくすことができることになる。
【００３１】
しかも、吸着孔２３は、水平板部１２内表面１２ｂ側から各通気孔１３の孔縁１４に向けてレーザー光を照射するなどして高精度に形成することができる。
【００３２】
また、緩衝層２２は、治具本体１１の水平板部１２における外表面１２ａ側に設けられているので、仮に配線基板３２等からなる被搭載対象物３１側に反りがあっても緩衝層２２によりこれを円滑に吸収して導電性ボールＢを被搭載対象物３１の搭載位置に正確に搭載させることができる。
【００３３】
さらに、緩衝層２２側の平面度は、治具本体１１において硬質な素材で形成されている水平板部１２の平面度に依存させることができるので、緩衝層２２に安定した平面性を保持させることができる。
【００３４】
また、水平板部１２における通気孔１３の孔縁１４回りに各別に緩衝層２２が島状に形成されている場合には、配線基板３２などの被搭載対象物３１の例えば比較的狭い中心面領域が複数の導電性ボールＢの搭載位置となっているような場合であっても、水平板部２の外表面１２ａの広い面領域を１つの緩衝層２２で覆っている場合に比べ、被搭載対象物３１側の反りが緩衝層２２側に当たってしまうことがあっても、上記搭載位置との関係ではこの反りを吸収して緩衝層２２側を確実に搭載位置に直面させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１  治具本体
１２  水平板部
１２ａ  外表面
１２ｂ  内表面
１３  通気口
１４  孔縁
２２  緩衝層
２３  吸着孔
２４  孔縁部
３１  被搭載物
３２  配線基板
Ｂ  導電性ボール
【図１】
2013128033.tif 000003
【図２】
2013128033.tif 000004
【図３】
2013128033.tif 000005